Stopové prvky humánn nní biologický monitoring v České republice a některých n evropských státech tech Spěváčkov ková V., Wranová K., Krsková A., Čejchanová M., Kašparov parová L., Černá M. Státn tní zdravotní ústav, Praha FONS 2012, Pardubice 23-25.9.2012 25.9.2012
Biomonitoring - historie Od 50. let profesionáln lní expozice Od konce 70. let běžná populace (USA 1976, Švédsko 1978, SRN 1985) ČR první práce 70. léta l (Bencko( Bencko) v 80. letech Karvinsko, Příbramsko P (Cd v moči) 80.-90. léta l Příbramsko, P projekt MONICA (Pb v krvi) 1991 projekt Teplice 1993 speciáln lní monitoring v oblasti Ostrava - Karviná od roku 1993 (1994) projekt MZ ČR - biomonitoring v rámci r Monitorování zdravotního stavu obyvatelstva, řešitel SZÚ
Účast SZÚ v monitorovacích ch studiích Vládn dní usnesení z roku 1991- Vliv životního prostřed edí na zdravotní stav obyvatelstva Počátek 1993 1994 Podprojekty pitná voda, ovzduší ší,, dietárn rní expozice, humánn nní biologický monitoring (HBM) aj. HBM 1993 přípravné práce HBM 1994 1995 pilotní studie HBM 1996 2003: Benešov, Plzeň, Ústí n.l., Žďár r n.s. HBM 2005 2011: Praha, Liberec, Ostrava, Zlín n (KM, UH) 2006 2011 EU PHIME 2010 2012 EU COPHES, DEMOCOPHES
Úkoly (humánn nního) biologického monitoringu Stanovení běžných a referenčních hodnot profesionáln lně nezatížen ené populace Stanovení aktuáln lní zátěže e obyvatelstva (vliv prostřed edí), sledování dlouhodobých trendů Saturace esenciáln lními stopovými prvky
Základní předpoklady Porovnatelnost výsledků v dlouhodobém časovém m horizontu Kompatibilita jednotlivých laboratoří analytických metod interpretace výsledků Sjednocení odběrů Zabránění nebezpečí kontaminace
Příklad změn n koncentrací některých prvků v krevním m séru s v rozmezí 1970-1989 1989 (údaje z literatury) Al 1970 > 1000 µg/l 1983 ~ jednotky µg/l 1989 < 1 µg/l Změny nejsou důsledkem d rozdílných životních podmínek, ale důslednd slednější kontrolou celého analytického postupu včetnv etně vzorkování a zejména zavedením m citlivější ších metod Podobné trendy se objevily např.. u další ších prvků: Cr (780 vs 0,1 µg/l), Mo (260 vs 0,6 µg/l) Mn (68 vs 0,5 µg/l)
Počáte teční kroky při p řešení projektu Zavedení systému QA/QC Výběr r analyzujících ch laboratoří Volba vhodné analytické techniky Validace metod (MD, MS,.) Konstrukce regulačních diagramů Používání referenčních matricových materiálů na příslup slušné koncentrační hladině Účast v mezilaboratorním m testování
Porovnání použitých analytických technik (SZÚ) AAS (Cu( FAAS, Se HG AAS, Cd+Pb ETAAS) vs. ICP MS ICP MS 200,0 150,0 100,0 50,0 Se v krvi µg/l 0,0 0,0 50,0 100,0 150,0 200,0 AAS ICP MS 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 Cd v krvi µg/l 0 1 2 3 4 AAS ICP MS Pb v krvi µg/l 70 60 50 40 30 20 10 0 0,0 20,0 40,0 60,0 AAS
Dlouhodobé regulační diagramy ident. den hodnota Regulační diagram jednotlivých hodnot X-Reg95(C), verze 1.6 blood 2006-1 2,28 Metoda SOP 1.4/4B Encona LabSoft, Ústí n.l. Seronorm 2006-2 2,07 Analyt Hg blood rok 2006-10 WB 1 2007-1 2,25 Analytik Čejchanová rozměr ug/l Laboratoř AAS MR 4206 2007-2 2,28 Licensed for: SZÚ Praha, NRL LGT OV-390 2008-1 2,34 3,00 Měřené hodnoty 2008-2 2,21 n 10 2009-1 2,18 průměr 2,22 2009-2 2,20 2,50 2,48 std(m) 0,09 2010-1 2,28 2,40 2010-2 2,15 2,22 vypočtené meze 2,00 2,05 1,97 VM +/- 0,2 RM +/- 0,3 CL 2,22 1,50 1,00 0,50 0,00 0 5 10 15 20 25 Výsledek testu 1- hodnota mimo RM +/- Ne 2 - následné hodnoty mimo VM +/- Ne 9 - násl. hodnot na stejné straně CL Ne ps ident. den hodnota Regulační diagram jednotlivých hodnot X-Reg95(C), verze 1.6 Seronorm 2000-1 29,10 Metoda SOP2 Encona LabSoft, Ústí n.l. WB 1 2000-2 31,60 Analyt Pb blood rok 2000-9 2001-1 29,60 Analytik vera rozměr ug/l Laboratoř AAS/ICP 2001-2 30,60 Licensed for: SZÚ Praha, NRL LGT OV-390 2002-1 28,50 45,00 Měřené hodnoty 2002-2 32,10 n 19 2003-1 27,40 40,00 průměr 29,80 2003-2 33,30 38,21 std(m) 2,80 2004-1 26,20 35,00 35,40 2004-2 32,00 vypočtené meze 2005-1 29,80 30,00 29,80 VM +/- 5,6 2005-2 28,20 RM +/- 8,4 2006-1 29,50 25,00 CL 29,80 24,20 2006-2 27,10 2007-1 31,10 21,39 20,00 2007-2 30,70 2008-1 27,30 15,00 Výsledek testu 2008-2 32,10 1- hodnota mimo 2009-1 30,00 10,00 RM +/- Ne 2 - následné 5,00 hodnoty mimo VM +/- Ne 0,00 9 - násl. hodnot na 0 5 10 15 20 25 stejné straně CL Ne ps Hg krev (2006-2010) 2010) Pb krev (2000-2009) 2009)
Referenční hodnoty běžné a limitní (profesionáln lně neexponovaná populace) Za referenční hodnotu lze považovat ovat 95% kvantil koncentrace dané látky u dané skupiny Charakterizují horní hranici aktuáln lní expozice Definovány ny pro určit ité populační skupiny v daném čase a geografické oblasti Revidovány podle změn n expozice populace Mohou sloužit jako základ z pro stanovení limitů pro dané látky Výpočet směrnice IUPAC 1997, Pure & Appl. Chem.. 69: 1601-1611 1611
Příklady referenčních hodnot toxických prvků pro českou populaci (µg/l)( g/l) (zdroj SZÚ) Cd - krev (nekuřáci) Pb - krev Hg - krev skupina 1996-1998 1998 2001-2003 2003 2005-2009 2009 dospělí 1,2 1,1 1,0 děti 0,8 0,5 muži 95 80 80 ženy 80 65 50 děti 65 55 45 dospělí 3,5 2,6* děti 1,5 1,3* (* ryby < 1týdně)
Zdravotně významné hodnoty Human biomonitoring values HBM I a HBM II (zdroj: Německá komise pro biologický monitoring (µg/l)( < HBM I zdravotní riziko velmi nízkn zké > HBM II zdravotní riziko zvýšen ené opatřen ení HBM I aža HBM II kontrola, opakovaná vyšet etření parametr Pb-B* Cd-U Hg-U Hg-B B*do 2009 Skupina Děti, ženy fertil. ostatní Děti dospělí HBM I 100 150 0,5 1,0 HBM II 150 250 2,0 4,0 Děti,, dospělí 7 25 Děti,, dospělí 5 15
Běžné hodnoty v ČR, plná krev (mediány, µg/l) g/l) : 2005 2009 µg/l = µmol/l x atomová hmotnost analytu AH: Cd = 112,4 Cu = 63,55 Hg = 200,6 Pb = 207,2 Se = 78,96 Zn = 65,39
PHIME a DEMOCOPHES příklady mezilaboratorních porovnání Pb 350 300 250 Conc. (ug/kg) 200 150 average 100 95 % confidence interval 50 0 1 2 3 4 5 NIPH 6 Laboratory Cd 10 9 8 7 Conc. (ug/kg) 6 5 4 3 average 2 1 95 % confidence interval 0 1 NIPH 2 3 4 5 Laboratory
Projekt 6. RP EU - PHIME (2006 2011) Vliv dlouhodobé expozice nízkým n koncentracím toxických prvků; ; WP III - účast SZÚ Expozice dětíd v oblastech s různou r zátěžz ěží z prostřed edí (ČR, Polsko, Švédsko, Slovinsko, Ekvádor, Maroko, Litva) Expozice žen toxickým kovům m se specifickým zaměř ěřením m na kovy z dopravy (ČR,( Švédsko, Slovinsko, Chorvatsko, Litva, Polsko,Čína, Slovensko) Biomarkery expozice olovu a zdravotní rizika při p profesionáln lní expozici (Polsko Sosnowiec, Česká republika Příbram, Čína Fudan)
PHIME děti d geografické rozdíly (vše e měřm ěřeno v laboratoři i v LUNDU Švédsko vyloučen ení mezilaboratorních odchylek)
PHIME - Expozice žen toxickým kovům m se specifickým zaměř ěřením m na kovy z dopravy * = hodnoty pod mezí detekce použit ité analytické metody Pt ng/l Pd ng/l Rh ng/l SZÚ počet 46 46 46 medián <0,7* <7,5* <0,5* Švédsko počet 25 23 25 medián 1,1 <0,4* <0,4*
PHIME porovnání hladin Pb v krvi mužů žů: pracovníci ci v riziku a pracovníci ci téhot hož závodu nezařazen azení do rizika 300 285 250 HBM II (value for nonexposed population) µg/l (median) 200 150 100 HBM I (value for nonexposed population) 50 49 44 44 45 49 40 34 35 35 33 58 0 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2005 2007 exposed controls Czech HBM men Czech HBM (1996-2003) (since 2005) PHIME
PHIME - porovnání hladin Pb v krvi, moči i a plazmě u exponovaných pracovníků a kontrolní skupiny 1000,0 100,0 10,0 1,0 1 10 19 28 37 46 55 64 73 82 91 100 109 118 127 136 145 0,1 0,0 No. of sample Pb - blood Pb - urine Pb - plasma
Projekty v rámci r 7. RP EU - COPHES A DEMOCOPHES účast SZÚ COPHES (2009 2012), Koordinace metodiky i interpretace výsledků mezi jednotlivými státy ty DEMOCOPHES (2010 2012) Pilotní studie - porovnání hladin Cd a Hg u dvojic matka/dítě
COPHES - DEMOCOPHES (dvojice matka dítě) 21 států,, společný protokol Děti 6 11 let, jejich matky věk k do 45 let 120 párů, p, u dětíd 50% chlapci, 50% dívkyd Podmínky mj. pobyt v lokalitě >5 let zdravá populace Schválen lení etickou komisí,, informovaný souhlas
COPHES - DEMOCOPHES Dotazníky např.. konzumace ryb, počet amalgamových výplní,, kouřen ení Vzorky vlasy stanovení rtuti moč stanovení kadmia Kromě těchto chto stopových prvků se provádí stanovení metabolitů ftalátů,, kreatininu a kotininu Výsledky lze publikovat aža po ukončen ení projektu Obecně lze zatím m konstatovat, že e se neliší od výsledků probíhaj hajícího ho biomonitoringu
Děkujeme za pozornost Tato práce byla částečně sponzorována na z projektů COPHES, DEMOCOPHES a PHIME Informace i výsledky lze najít t na www.szu.cz AMA 254 -Hg ICP MS Cd, Cu, I, Pb, Pd, Pt, Rh, Se, Zn. FAAS - Cu, Zn; HGAAS - Se, As ETAAS Cd, Pb.